Question

【题目】东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

(1)镍元素基态原子的价电子排布式为_________，3d能级上的未成对的电子数为______。

(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中SO42-的立体构型是_____。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______ ，提供空轨道的中心微粒是_____。

③氨的沸点_____(“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______；氨是_____分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_______。

(3)单质铜及镍都是由______键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是______。

(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为_____。

②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=________nm

Answer 1

【答案】3d84s2 2 正四面体 配位键 Ni2+ 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3 金属 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 1:3

【解析】

（1）Ni元素原子核外电子数为28，结合能量最低原理书写核外电子排布式，据此判断镍元素基态原子3d能级上的未成对的电子数；

（2）①根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型；

②一方提供孤电子对，一方提供空轨道，二者之间形成配位键；

③PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，增大了物质的沸点，NH3为配位分子，N原子有1对孤对电子，形成3个N-H键，杂化轨道数目为4，氮原子采取sp3杂化；

（3）单质铜及镍都属于金属晶体；Cu+的外围电子排布为3d10，Ni+的外围电子排布为3d84s1，Cu+的核外电子排布更稳定；

（4）①根据均摊法计算晶胞中Ni、Cu原子数目；

②属于面心立方密堆积，结合晶胞中原子数目表示出晶胞质量，再结合m=ρV可以计算晶胞棱长。

（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，其价电子为3d84s2，3d能级上的未成对电子数为2，故答案为：3d84s2；2；

（2）①SO42-中S原子的孤电子对数==0，价层电子对数=4+0=4，离子空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；

②Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，故答案为：配位键；Ni2+；

③PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3分子的；NH3中心原子N原子价层电子对为3+1=4，VSEPR模型为四面体，由于含有1对孤电子对，故为三角锥形，为极性分子，N原子采用sp3杂化，故答案为：高于；NH3分子间可形成氢键；极性；sp3；

（3）单质铜及镍都属于金属晶体，都是由金属键形成的晶体；Cu+的外围电子排布为3d10，Ni+的外围电子排布为3d84s1，Cu+的核外电子排布更稳定，失去第二个电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的，故答案为：金属；铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子；

（4）①晶胞中Ni处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为=1，Cu原子数目为，晶胞中镍原子与铜原子的数量比为1：3，故答案为：1：3；

②晶胞属于面心立方密堆积，晶胞质量质量为，根据，有，得到a=nm，故答案为：。